Un tercio de los planetas más comunes de la galaxia podrían tener condiciones de habitabilidad.
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Tenemos un sesgo observacional. Los exoplanetas que podemos detectar son o bien planetas que orbitan estrellas enanas rojas que pueden ser detectados por el método de tránsito o bien planetas que puedan ser detectados por velocidad radial, que o bien son de periodo corto o muy masivos.
De momento no podemos detectar planetas como la Tierra que orbitan estrellas de tipo G como el Sol. Si tienen el mismo tamaño pero están cerca de una estrella de este tipo sí son detectables, pero eso significa que no están en la zona de habitabilidad, por lo que no puede haber agua líquida y, por tanto, vida. Un análogo a la Tierra debe tardar del orden de un año en completar una órbita, por lo que se necesitan varios años para detectarlo por el método de tránsito y que se dé una alineación perfecta.
Nuestro sol amarillo no es abundante en la Vía Láctea. Las estrellas más comunes son las enanas rojas, o estrella de tipo M. Son considerablemente más pequeñas y más frías, con solo la mitad de la masa de nuestro Sol como máximo. Si nos basamos en las observaciones, miles de millones de planetas orbitan estas comunes estrellas enanas rojas en nuestra galaxia.
Para capturar suficiente calor para ser habitables, estos planetas tendrían que orbitar muy cerca de sus pequeñas estrellas, lo que los deja susceptibles a las fuerzas de marea extremas y al tremendo flujo de radiación de las tormentas solares de la juventud estelar.
Dejando a un lado el problema de la radiación, el que un planeta orbite una estrella muy cerca de la estrella hace que presente siempre una cara a la estrella. Encima, si la órbita no es perfectamente circular, estará sometido a las fuerzas de marea que estrujarán el interior del planeta calentándolo de la misma manera que le pasa a la luna Io de Júpiter.
Cuanto más ovalada es una órbita, más excéntrica es. Si un planeta orbita lo suficientemente cerca de su estrella, aproximadamente a la distancia que Mercurio orbita alrededor del Sol, una órbita excéntrica puede someterlo a este proceso de calentamiento por marea. A medida que el planeta se estira y se deforma por las fuerzas gravitatorias cambiantes en su órbita irregular, la fricción lo calienta. En el caso extremo, esto podría calentar tanto el planeta que eliminaría toda posibilidad de agua líquida en su superficie, aunque no esté muy cerca de la estrella.
En un nuevo análisis basado en los últimos datos del telescopio, las astrofísicas Sarah Ballard y Sheila Sagear (ambas de la Universidad de Florida) han descubierto que dos tercios de los planetas alrededor de enanas rojas en la zona de habitabilidad podrían ser quemados por estas fuerzas de marea, esterilizándolos.
Sin embargo, el resultado deja un tercio de los planetas, que son cientos de millones en toda la galaxia, que podrían estar en una órbita en la zona de habitabilidad lo suficientemente cerca de la estrella, pero bajo fuerzas de marea lo suficientemente suaves como para contener agua líquida y posiblemente albergar vida.
«Creo que este resultado es realmente importante para la próxima década de investigación en exoplanetas, porque la mirada se está desplazando hacia esta población de estrellas. Estas estrellas son excelentes objetivos para buscar pequeños planetas en una órbita en la que es concebible que el agua esté líquida y, por lo tanto, que el planeta sea habitable», dice Sagear.
Sagear y Ballard midieron la excentricidad de una muestra de más de 150 planetas alrededor de estas estrellas enanas de tipo M, que tienen aproximadamente el tamaño de Júpiter. Solo para estas estrellas enanas rojas la zona de habitabilidad está lo suficientemente cerca como para que las fuerzas de marea sean relevantes en este proceso de calentamiento.
Los datos provienen del telescopio Kepler de la NASA, que capturó información sobre exoplanetas a medida que se movían frente a sus estrellas anfitrionas. Para medir las órbitas de los planetas, Ballard y Sagear se centraron especialmente en cuánto tiempo tardaban los planetas en moverse por la cara de las estrellas. La distancia del planeta a su estrella es realmente la pieza clave de información que permitió hacer este análisis ahora. Su estudio también se basó en nuevos datos del telescopio Gaia, que midió la distancia a nosotros de miles de millones de estrellas en la galaxia.
Sagear y Ballard encontraron que las estrellas con múltiples planetas eran las más propensas a tener el tipo de órbitas circulares que les permiten retener agua líquida. Las estrellas con un solo planeta eran las más propensas a calentar en exceso el planeta por efecto de las fuerzas de marea y su superficie estaría esterilizada.
Dado que un tercio de los planetas en esta pequeña muestra tenían órbitas lo suficientemente suaves como para albergar potencialmente agua líquida, eso probablemente significa que la Vía Láctea tiene cientos de millones de objetivos prometedores para buscar signos de vida fuera de nuestro sistema solar. Siempre y cuando no haya otros factores que afecten a esta habitabilidad, claro.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Preprint en ArXiv. [3]
Ilustración: NASA / Ames / JPL-Caltech.